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换热器是一种在工业上常见的热量交换设备,常见于石油、化工、钢铁、冶金、制冷、制药等行业。其中以管壳式换热器最为常见,但由于管内流体流动不充分、内壁易结垢等原因,其换热效率并不高,影响工业生产效率。据此,目前已有很多学者对换热管管内强化传热进行了研究,本文在参照相关研究的基础上,研究了一种管内强化传热新措施,并通过数值模拟方法对其传热和阻力特性进行研究,结合综合评价因子分析其综合性能。主要内容和成果如下:1)根据实际投入使用中的某立式加热器结构、工况,研究了一种在换热管内置喷注螺旋和非连续扭带复合作用下的强化传热新措施;2)从强化传热增强系数、阻力增强系数和综合评价因子三方面进行分析,对其强化传热机理进行研究,研究表明:喷注螺旋管产生的喷注可以直接破坏传热边界层,从而减小热阻。在换热管内壁近壁面处放置的螺旋管可以很好的扰动接近壁面处的流体,使沿管内壁直线流动的流体产生漩涡,流体在径向方向上产生流速,这个流速方向与传热的方向是一致的,可以很好地强化管内流体在径向截面上的热量传递,从而促进传热。管内置非连续扭带可以使管内沿轴向流动的流体产生旋转,使其产生径向速度,促进中心流体和近壁面处流体混合,增强流体微粒之间热交换,促进换热,同时扭带采用非连续结构设计,又尽可能减小流动阻力;3)采用单一因素实验法,研究对强化传热影响较大的七个因素:喷注速度V、喷注螺旋管螺距P、喷注孔布置密度P/n(喷注螺旋管上单个螺距P内布置喷注孔个数为n)、非连续扭带宽度D、非连续扭带扭率Y、非连续扭带单段长度nH(H为扭带节距,H=DY,单段扭带长度为n个节距)、非连续扭带间距S;4)采用正交试验法,对上述七个因素进行整体优化,寻求各因素对结果影响的主次顺序,以及满足本次实验的最优参数组合。研究表明:喷注速度V是对综合评价因子影响最大的,其次是喷注孔布置密度P/n、非连续扭带单段长度nH、非连续扭带间距S、非连续扭带宽度D、喷注螺旋管螺距P、非连续扭带扭率Y,即各因素对实验结果影响的主次顺序为V>P/n>nH>S>D>P>Y。且换热管综合性能最好时,各因素组合如下:V=1.4m/s、P=130mm、P/n=P/5、D=25mm、Y=3、nH=3H、S=80mm。